高精度单晶硅挠性摆式加速度计组件的工程化实现

针对单晶硅挠性摆式加速度计的高精度工程化应用需求,设计了加速度计组件及温控系统。针对大多数温控系统工作时的瞬时电流较大问题,设计了一种带抽头的加热片,将温控分为粗温控和精温控两个阶段,不同阶段采用不同的加热电阻。测试结果表明,设定目标温度为60℃,当外界环境温度从5℃到55℃变化时,温控系统到温时间小于15 min,控温精度小于±0.1℃,精温控时的最大电流为粗温控时的33.4%。连续15天通电实验表明,该组件的加速度计刻度系数K1稳定性小于10×10^(-6),偏值K0稳定性小于10μg,满足各类高精度、工程化的应用需求。

基于频域的挠性摆式加速度计表头参数辨识方法

鉴于挠性摆式加速度计表头频率特性的传统振动台测试方法存在低频和高频段的动态误差较大的缺点,给出了系统开路和闭合两种状态的电激励测试方法;在此基础上,针对挠性摆式加速度计表头参数的理论计算值和实际工作状态有一定的误差,研究并提出了基于频域的Levy法和山下法的表头参数辨识方法,并运用Householder变换解决了辨识过程中的病态问题。实验和辨识结果表明,电激励测试的方法更便于实验和在线动态测试,而且这种通过利用实测的频率特性来反推辨识表头参数的方法,有着很高的辨识精度和工程实用价值。

一种石英挠性摆式加速度计随机振动误差建模方法

提出一种将经验模态分解法、时间序列分析法与Kalman滤波相结合,对随机振动引起的石英挠性摆式加速度计误差进行建模的方法。针对随机振动引起的加速度计非平稳序列误差,通过经验模态分解法有效分离出误差序列中的非平稳成分,进一步采用时间序列分析法建立平稳序列的误差模型,并引入Kalman滤波算法对模型的预测误差进行最优估计。实现了对加速度计随机振动误差的精确建模,提高了随机振动环境下石英挠性摆式加速度计的测量精度。

挠性摆式加速度计频率特性的电激励测试方法及参数辨识

鉴于挠性摆式加速度计以往系统闭环频率特性的传统振动台测试法存在周期长、设备多等缺点,提出了基于扰动的电激励测试方法,在此基础上,给出了在回路闭合状态下,测试开环频率特性的方法,解决了以往开路状态测试时激励信号选择不当而造成对挠性杆的损伤问题;由于充油式挠性摆式加速度计表头参数的理论计算值和实际工作状态有一定的误差,研究并提出了基于频域的表头参数辨识方法,辨识结果表明,由于浮油的增质作用,导致充油后表头的挠性摆的等效转动惯量较充油前的干式加速度计的理论以及实测值有了很大的提高。

石英挠性摆式加速度计零位问题研究

本文针对石英挠性摆式加速度计在应用中的零位问题，试图通过从仪表的结构和伺服电路入手，进行了尽可能详细的分析和研究，以便为仪表的改进和完善提供理论依据。